Почему RSSI приемника намного ниже выходной мощности передатчика?

Строго говоря, RSSI, сообщаемый интерфейсом 802.11, выражается в произвольных единицах. Нет требования, чтобы он был в$dBm$или что-то еще; единственное требование состоит в том, что более сильные сигналы должны быть больше.

Но давайте просто скажем, что ваш RSSI указывает на полученную мощность в$dBm$. Она обязательно будет намного меньше мощности передатчика точки доступа по двум причинам:

1. Интеллектуальная точка доступа не будет передавать на полной мощности без необходимости, чтобы уменьшить помехи соседним точкам доступа.

2. Большая часть электрической энергии, излучаемой передатчиком, бесполезно уходит в космос, где нет приемника.

Пункт № 2 по существу представляет собой закон обратных квадратов . Если передатчик излучает 1 Вт, то это означает, что для любой сферы с центром на этой антенне, то через всю эту сферу каждую секунду проходит 1 Дж энергии. Если пренебречь вещами, которые могут поглощать или отражать эту энергию, это верно независимо от того, насколько велика сфера. Но поскольку сфера имеет увеличивающуюся площадь по мере того, как становится больше, энергия, доступная в данной области, меньше. Разделив мощность передатчика на площадь сферы, вы получите мощность, доступную на единицу площади на некотором расстоянии.$r$:

Скажем, передатчик мощностью 1 Вт на расстоянии 10 м, напряженность поля (при изотропной антенне) будет:

Учитывая, что ваша типичная антенна в этих системах намного меньше ¹ , чем$1m^2$, вы ожидаете получить намного меньше, чем даже$796\mu W$, или$-1dBm$, Несмотря на то$1W$, или$30dBm$был передан.

Конечно, это всего лишь приближение. Земля будет отражать часть силы. Стены поглотят часть его. Эффективность связи мощности между антеннами зависит от их взаимной ориентации и поляризации. Ни одна антенна не является изотропной. Но основная истина по-прежнему верна: большая часть энергии бесполезно ушла в космос просто потому, что вокруг не было антенны для ее приема.

^{1: на самом деле нас здесь интересует апертура антенны , которая связана с физическим размером антенны, но также зависит от других аспектов ее конструкции. Пример антенны с апертурой, намного превышающей ее физический размер, см. в описании рамочной антенны . Тем не менее, это довольно частный случай, и ваша типичная антенна Wi-Fi по-прежнему будет иметь апертуру меньше, чем$1m^2$.}

Мощность, излучаемая антенной в виде электромагнитного излучения, подчиняется закону обратных квадратов , который гласит:

указанная физическая величина или интенсивность обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника этой физической величины.

Большая часть передаваемой энергии не поступает непосредственно к приемнику. Даже если вы находитесь в непосредственной близости, приемник «увидит» лишь небольшую часть общего выходного сигнала.

Если вы используете коаксиальный кабель и соедините ВЧ-выход передатчика напрямую со входом приемника, вы теоретически увидите значение, намного более близкое к выходной мощности. Однако я сомневаюсь, что приемник сможет справиться с такой большой мощностью.

Кроме того, Википедия сообщает:

Не существует стандартизированной связи какого-либо конкретного физического параметра с показаниями RSSI. Стандарт 802.11 не определяет никакой связи между значением RSSI и уровнем мощности в мВт или дБм».

Поэтому я бы не стал сравнивать RSSI (индикатор уровня принимаемого сигнала) с измеренной или известной выходной мощностью передатчика; это не одно и то же.

Похоже, вы сравниваете две разные вещи: мощность, которую излучает передатчик, и мощность, получаемая одним фактическим приемником. Они так сильно отличаются, потому что большая часть передаваемой мощности не будет перехвачена антенной приемника, даже если она находится близко.

Думайте о передатчике как о лампочке, излучающей радиоволны во многих направлениях. Теперь рассмотрим размер маленькой антенны на приемнике. Даже «прямо рядом» с передатчиком эта маленькая антенна будет перехватывать лишь небольшую часть мощности, излучаемой передатчиком.